Rust 學習筆記：通過 Send 和 Sync trait 實現可擴展并發性

處理并發的選項并不局限于語言或標準庫。

你可以編寫自己的并發特性，也可以使用其他人編寫的并發特性。

Send 和 Sync trait 是 Rust 標準庫下的 marker trait。

Send trait：允許在線程之間轉移所有權

Send trait 表明實現 Send 的類型的值的所有權可以在線程之間轉移。

幾乎每個 Rust 類型都是 Send，但也有一些例外，比如 Rc<T>。

Rc<T> 不能實現 Send，因為如果你克隆了一個 Rc<T> 值，并試圖將克隆的所有權轉移給另一個線程，兩個線程可能同時更新引用計數。出于這個原因，Rc<T> 是為在單線程情況下使用而實現的。

Rust 的類型系統和 trait 約束確保不會將非 Send 類型跨線程發送。

任何完全由 Send 類型組成的類型也會自動標記為 Send。

幾乎所有基本類型都實現了 Send，原始指針除外。

Sync trait：允許多線程訪問

Sync trait 表明，從多個線程引用實現 Sync 的類型是安全的。

換句話說，如果 &T（對 T 的不可變引用）實現了 Send，則任何類型 T 都實現了 Sync，這意味著引用可以安全地發送到另一個線程。

與 Send 類似，基本類型都實現了 Sync，完全由實現 Sync 的類型組成的類型也實現了 Sync。

智能指針小結：

• Rc<T>：沒有實現 Send，也沒有實現 Sync。
• RefCell<T>：實現 Send（如果 T 實現 Send），沒有實現 Sync。在運行時執行的借用檢查的實現不是線程安全的。
• Mutex<T>：實現了 Send 和 Sync，可以用于與多個線程共享訪問。
• MutexGuard<'a, T>：實現 Sync（如果 T 實現 Sync），沒有實現 Send。

手動實現 Send 和 Sync 是不安全的

因為完全由實現 Send 和 Sync 的其他類型組成的類型也會自動實現 Send和 Sync，所以我們不需要手動實現這些特性。

作為 marker trait，它們甚至沒有任何方法來實現。它們只是用于執行與并發相關的不變量。

手動實現這些特征涉及實現 unsafe 的 Rust 代碼。構建不由 Send 和 Sync 部分組成的新并發類型需要仔細考慮以維護安全保證。

練習題

參考視頻：

1. https://www.bilibili.com/video/BV1LdovYrEVw

假設你正在設計一個數據庫連接的 API：

struct DbConnection { /* ... */ }
impl DbConnection {fn query(&self) -> DbResult {/* ... */}
}

你的數據庫不支持從同一連接進行并發查詢。DbConnection 應該實現哪些 marker trait？

答：Send。